KR100623713B1 - 액정 표시 장치 및 그의 구동방법 - Google Patents

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Abstract

OCB모드를 갖는 액정 표시 장치에서 액정의 벤드 전이를 빠르게 하기 위한 액정표시장치 및 그의 구동방법에 관하여 개시한다. 소스 드라이버에서 액정 벤드 전이기간동안 펄스파형의 전압을 액정의 화소전극에 인가한다. 상기 펄스파형의 최고전압은 5V 내지 7V이고 주파수는 100Hz 내지 500Hz이다. 따라서, 종래 고전압인가에 사용되었던 DC-DC컨버터를 사용하지 않으므로 그만큼 부품비용의 절감 효과가 있으며, 낮은 초기 벤드 전이 전압을 사용하기 때문에 소비전력이 감소되는 효과가 있다.
OCB, 액정 표시 장치, 벤드 전이, 고전압

Description

액정 표시 장치 및 그의 구동방법{Liquid Crystal Display Device and Method for Driving the same}
도 1은 일반적인 OCB모드의 동작을 설명하기 위한 액정상태도이다.
도 2는 액정을 벤드 배향시키는 데에 필요한 전이 전압과 전이 시간의 관계를 나타내는 도면이다.
도 3은 종래의 액정 표시 장치의 액정에 인가되는 전압차에 대한 파형을 나타낸 타이밍도이다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 낮은 펄스파형 전압으로 초기 벤드 배향을 고속화 하기위한 액정 표시 장치를 나타낸 블록도이다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 액정 표시 장치의 N×M개의 화소회로 중 대표적인 화소회로를 나타낸 회로도이다.
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 액정 표시 장치의 액정의 구동과정을 나타내는 타이밍도이다.
도 7은 본 발명의 실시예에 따른 액정 표시 장치에 펄스파형의 전이전압과 DC형태의 전이전압을 인가시 액정의 상태변화를 나타낸 액정상태도이다.
도 8은 액정의 벤드 전이를 위한 전이 전압 인가에 따른 액정 상태의 변화도 이다.
*도면 주요부분에 대한 참조부호*
100: 타이밍부 200: 스캔 드라이버
300: 소스 드라이버 400: 액정 표시 패널
410: 화소회로 500: 광원 제어기
600: 백라이트부
본 발명은 액정표시장치(Liquid Crystal Display Device: LCD)에 관한 것으로, 보다 상세하게는 OCB(Optical Compensation Birefringency)모드를 갖는 액정표시장치에서 액정의 벤드 전이를 빠르게 하기 위하여 펄스파형의 전압을 인가하는 액정표시장치 및 그의 구동방법에 관한 것이다.
일반적으로 액정표시장치(LCD)는 음극선관에 비해 훨씬 얇고, 가벼우며 전력소비가 적어 이미 휴대폰, 컴퓨터 및 PDA 등 휴대형 정보 기기의 화면표시소자로 널리 사용되고 있으며, 전자파 방출이 적어 현재 디스플레이분야에서 주류가 되고 있다.
이러한 액정표시장치는 화면을 보는 방향에 따라서 명암과 색상이 바뀌는 좁은 시야각을 가지는 단점이 있다. 이러한 단점을 극복하는 방법이 여러가지 제안되고 있다.
예를 들어 LCD의 시야각 향상을 위해서는 도광판 표면에 프리즘판을 붙여 백라이트로부터 입사광의 직진성을 향상시켜, 수직 방향의 휘도를 30% 이상 향상시키는 방식이 실용화되고 있고, 네거티브(negative) 광보상판을 부착하여 시야각을 높이는 방법을 적용중에 있다.
또한, 인 플레인 스위칭(In Plane Switching)모드가 개발되어 상하좌우 시야각이 160°로 거의 음극선관 수준의 광시야각화가 이루어졌으나, 개구율이 상대적으로 낮아 이에 대한 개선책이 필요하다.
이밖에도 OCB(Optical Compensation Birefringency; 이하, 'OCB'라고 한다.)방식, PDLC(Polymer Dispersed Liquid Crystal)방식, DHF(Deformed Helix Ferroelectric)방식 등을 박막 트랜지스터(Thin Film Transistor:TFT)로 구동하여 시야각을 개선하는 노력 등 많은 시도가 이루어지고 있다.
특히, OCB모드의 경우 액정 응답속도가 빠르고 광시야각의 특성을 갖고 있다는 장점 때문에 현재 연구 개발이 활발하게 진행중에 있다.
도 1은 일반적인 OCB모드의 동작을 설명하기 위한 액정상태도이다.
도 1을 참조하면, 상판전극과 하판전극간에 위치하는 액정의 초기 배향 상태는 호모지니우스 상태(Homogenous state)이고, 상/하판전극에 소정의 전압을 인가하면 전이 스프레이(Transient splay) 및 비대칭 스프레이(Asymmetric splay)를 거쳐 벤드 상태(Bend state)로 변환된 후 OCB모드로 동작한다.
도 1에 도시한 바와 같이, 일반적으로 OCB 액정셀은 경사각(tilt angle)이 약 10~20°, 액정셀의 두께는 4~7㎛로 만들어지고, 배향막을 동일방향으로 러빙 (rubing)하는 방식을 취하고 있다. 액정층의 한 가운데에서의 액정분자의 배열은 좌우대칭이 되므로 특정전압 이하에서는 경사각이 0°이고, 특정전압이상에서는 경사각이 90°가 되어 초기에 큰전압을 걸어주어 액정층의 중심부에서 액정분자의 경사각을 90°로 만들고, 인가 전압을 달리하여 배향막과 액정층의 가운데 액정 분자를 제외한 나머지 액정 분자의 틸트(tilt)변화로 액정층을 지나는 빛의 편광을 변조한다.
중심부위의 액정분자의 경사각이 0°에서 90°로 배열하는데 시간이 보통 수초 정도 걸리고, 백 플로우(Back-Flow)가 없고 탄성계수가 큰 휨변형이므로 반응시간은 10㎛정도로 매우 빠르다는 특징이 있다.
일반적으로, OCB모드의 온 상태에서, 전이 스프레이(Transient splay)에서 비대칭 스프레이(Asymmetric splay)로의 변환은 빠르고, 전이 스프레이(Transient splay)에서 벤드 상태(Bend state)로의 변환은 비교적 빠르나, 비대칭 스프레이(Asymmetric splay)에서 벤드 상태(Bend state)로의 변환은 느리다.
또한, OCB모드의 오프상태에서 벤드 상태(Bend state)에서 호모지니우스 상태(Homogenous state)로의 변환은 느리나, 전이 스프레이(Transient splay)에서 호모지니우스 상태(Homogenous state) 또는 비대칭 스프레이(Asymmetric splay)에서 호모지니우스 상태(Homogenous state)로의 변환은 빠르다.
도 2는 액정을 벤드 배향시키는 데에 필요한 전이 전압과 전이 시간의 관계를 나타내는 도면이다.
도 2를 참조하면, 도면의 가로축은 액정이 벤드 배향되기 위한 전이 전압 (Vt)을 나타내었고, 세로축은 상기 전이 전압에 대한 액정의 벤드 전이 시간(T)을 나타낸 것이다. 액정을 확실하게 벤드 전이 시키기 위해서는, 전이 전압(Vt)와 전이 기간(T)이 도 2에 나타낸 실선보다 위의 영역에 오도록 양자의 값을 결정한다. 단, 전이 시간(T)가 길어지면, 화면의 표시가 개시될 때 까지의 대기 시간이 길어지고, 그 사이는 인가 전압이 높기 때문에 소비전력도 높아진다. 또, 전이 전압(Vt)이 높으면, 소비전력이 증대하여, 용량이 큰전원이 필요하게 된다. 따라서. 실선 근방에서 전이 전압(Vt)과 전이 기간(T)을 설정하는 것이 좋다. 예를 들면, 전이 전압(Vt)을 15V로 설정하면, 전이 기간은 5초에 끝난다.
위에서 설명한 바와 같이, OCB모드를 위한 벤드 배향을 얻기까지는 일정시간즉, 전이 시간(T)이 소요되는데, 이러한 전이 시간(T)을 단축하기 위해서는 상기 도 2에서 나타낸 것과 같이 액정 양단에 고전압을 인가하여야 한다.
도 3은 종래의 액정 표시 장치의 액정에 인가되는 전압차에 대한 파형을 나타낸 타이밍도이다.
도 3을 참조하면, 초기벤드전이를 위한 전이시간을 단축시키기 위해서 초기에 약 15V 이상의 DC 전이 전압(Vt)을 전이 기간(T) 동안 인가하고, 그 후 화면 표시 기간에는 일반적인 영상신호에 따른 파형의 데이터 전압을 인가하여 이미지 표시를 행하도록 한다. 이와 같이 전이 전압(Vt)을 점점 크게하면, 전이 시간(T)을 더욱 단축시킬 것으로 예상되지만, 일반적으로 LCD는 미세구조이므로 액정 캐패시터의 양 전극간의 내압을 초과하도록 하는 전압은 인가할 수 없다. 또한, 높은 전압을 인가하기 위해서는, 상응하는 전원을 구비할 필요가 있고, 예를 들면 휴대용 단말기의 모니터로서 LCD를 이용하는 경우 기기의 대형화로 이어지게 된다. 따라서, 20V 이상의 전압을 거는 것은 현실적이지 않고 전이 시간은 적어도 1초는 확보할 필요가 있다.
상술한 바와 같이 종래의 액정 표시 장치는 초기 벤드 전이를 고속으로 하기 위하여 액정양단에 약 15V 이상의 고전압을 인가하였는데, 이러한 고전압 인가시 전원공급원으로는 기존의 LCD모듈을 이용하여 데이터 전압을 전달하는 소스 드라이버에서 공급하거나, DC-DC컨버터등과 같은 DC전압 공급회로를 특별히 따로 구성하여 공통전극에 고전압을 인가하는 방법이 있다.
그러나, 상기 소스 드라이버에서 고전압을 인가시 고전압 인가에 견딜수 있는 내전압 설계가 필요하다. 기존의 소스 드라이버의 경우 약 5.5V까지의 내전압 설계가 되어 있으나, 초기 벤드 전이를 위하여는 15V이상의 고전압 인가가 필요함으로 소스 드라이버 설계시 내전압 설계를 고려할 경우 소스 드라이버의 부피 및 제조 단가가 상승하는 문제점이 있다.
또한, 공통전극을 이용하여 고전압을 인가할 경우, 액정 표시 패널 설계시 고전압이 인가될 수 있도록 따로 배선을 설계하여야 하는 제조공정의 복잡함과, DC-DC컨버터등과 같은 DC전압 공급회로를 특별히 구성하여야 하므로 비용상승의 문제점이 있다.
본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 OCB모드의 액정을 벤드 전이를 위한 초기전압을 펄스파형의 전압으로 인가함으로써 전이 시간을 단축시킬 수 있는 액정표시장치 및 그 구동방법을 제공하는데 있다.
상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 실시예에 따른 액정 표시 장치는 다수의 스캔라인과 다수의 데이터라인이 교차하는 영역에 위치하며, 공통전극, 화소전극 및 액정으로 이루어진 액정 캐패시터를 포함하는 다수의 화소회로를 포함하는 액정 표시 패널; 상기 다수의 스캔라인을 통하여 상기 다수의 화소회로를 선택하기 위한 게이트 전압을 인가하는 스캔 드라이버; 상기 다수의 데이터라인을 통하여 상기 다수의 화소회로에 데이터 전압을 인가하는 소스 드라이버; 상기 액정 표시 패널에 광원을 인가하는 백라이트부; 상기 백라이트부에 백라이트 전압을 인가하는 광원 제어기; 및 상기 스캔 드라이버, 상기 데이터 드라이버 및 상기 광원 제어기의 동작을 제어하기 위한 제어신호를 인가하는 타이밍 제어부를 포함하며,
상기 소스 드라이버는 초기구동시 일정시간동안 펄스파형의 전압을 인가하는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명의 실시예에 따른 액정 표시 장치의 구동방법은 화소전극과 공통전극 및 액정으로 이루어진 액정 캐패시터를 포함하는 다수의 화소회로, 상기 다수의 화소회로가 다수의 스캔라인과 다수의 데이터라인이 교차하는 영역에 배치된 액정 표시 패널과, 상기 다수의 화소회로에 게이트전압을 인가하는 스캔 드라이버와, 상기 다수의 화소회로에 데이터전압을 인가하는 소스 드라이버 및 상기 액정 표시 패널의 후면에 배치된 백라이트부에 구동전압을 인가하는 광원제어기를 포함하는 액정표시장치의 구동 방법에 있어서,
(a) 상기 소스 드라이버에서 일정시간동안 펄스파형의 전압을 출력하는 단계; (b) 일정시간 경과 후 상기 소스 드라이버에서 데이터 전압을 출력하는 단계; 및 (c) 상기 액정 표시 패널에 상기 백라이트부의 광원을 인가하는 단계를 포함한다.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 낮은 펄스파형 전압으로 초기 벤드 배향을 고속화 하기위한 액정 표시 장치를 나타낸 블록도이다.
도 4를 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 액정 표시 장치는 타이밍 제어부(100), 스캔 드라이버(200), 소스 드라이버(300), 액정 표시 패널(400), 광원 제어기(500) 및 백라이트부(600)를 포함한다.
액정 표시 패널(400)은 복수의 스캔라인(S1-Sn))과 복수의 데이터라인(D1-Dm)이 교차하는 영역에 형성된 복수의 화소회로(410)로 구성된다. 복수의 화소회로(410)에 대하여는 도 5에 도시된 화소회로(410)를 참조하여 설명하기로 한다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 액정 표시 장치의 N×M개의 화소회로 중 대표적인 화소회로를 나타낸 회로도이다.
도 5를 참조하면, 각 화소회로(410)는 스위칭 트랜지스터(MS), 액정 캐패시 터(CLC) 및 저장 캐패시터(Cst)로 구성되어 있다. 스위칭 트랜지스터(MS)의 소스 단자는 데이터라인(Dm)에 연결되고, 상기 스위칭 트랜지스터(MS)의 게이트 단자는 스캔라인(Sn)에 연결된다. 상기 스위칭 트랜지스터(MS)는 게이트 전압에 온되며, 데이터 전압을 액정 캐패시터(CLC)에 전달한다. 액정 캐패시터(CLC)는 화소전극, 공통전극(Com) 및 이들 사이의 OCB모드 액정층으로 구성되며, 상기 스위칭 트랜지스터(MS)를 통하여 전달된 데이터 전압은 화소전극에 인가된다. 저장 캐패시터는(Cst)는 상기 액정 캐패시터(CLC)와 병렬로 연결되어, 상기 데이터 전압을 일정시간 동안 저장하는 역할을 한다. OCB모드 액정의 벤드 전이를 위하여 액정 표시 장치의 구동초기에는 상기 스위칭 트랜지스터(MS)가 턴온되면 데이터라인(Dm)을 통하여 펄스파형의 전이전압이 상기 화소전극에 인가되어 액정이 벤드 전이된다. 벤드 전이 완료 후에는 화상표시를 위한 데이터 전압이 상기 데이터라인(Dm)을 통하여 인가된다.
다시 도 4를 참조하면, 스캔 드라이버(200)는 복수의 스캔라인(S1-Sn)을 통하여 게이트 전압을 인가하고, 소스 드라이버(300)는 복수의 데이터 라인(D1-Dm)을 통하여 데이터 전압을 해당화소에 인가하여 액정 표시 패널(400)을 구동한다.
초기 벤드 전이 될 때까지, 상기 스캔 드라이버(200)는 복수의 스캔라인(S1-Sn)을 통하여 게이트 전압을 계속 인가하고, 상기 데이터 드라이버(300)는 복수의 데이터라인(D1-Dm)을 통하여 펄스파형의 전이 전압을 인가한다. 이때 상기 펄스파형의 전이 전압은 소스 드라이버(300)에서 일정주기를 가지고 일정전압 인가(ON) 후 전압을 오프(OFF)함으로써 생성할 수 있다. 상기 일정전압은 현재 소스 드라이 버(300)의 경우 5V 내지 7V일 수 있다. 따라서, OCB모드의 액정분자의 초기에 종전보다 작은 전압으로 펄스파형의 전이 전압이 인가되므로 액정층의 한 가운데에서의 액정분자의 경사각을 90°로 만드는 시간을 고속화할 수 있다.
타이밍 제어부(100)는 액정표시장치의 초기 기동시에는 즉, 액정이 벤드 전이로 될 때까지 일정 전압(예를들면, 약 5V 내지 7V)이 상기 액정의 화소전극에 인가되도록 소스 드라이버(300) 및 스캔 드라이버(200)를 제어하는 제어신호(Sd, Sg)를 인가한다. 액정이 벤드 전이 완료된 후에는 상기 타이밍 제어부(100)는 소스 드라이버(300) 및 스캔 드라이버(200)에서 화상을 표시하기 위한 데이터 전압 및 호소회로를 선택하기 위한 게이트 전압을 출력하도록 제어신호(Sd, Sg)를 인가한다. 또한, 타이밍 제어부(100)는 액정 벤드 전이 완료 후에는 백라이트부(600)를 구동하기 위한 광원 제어신호(Sb)를 광원 제어기(500)에 제공한다.
광원제어기(500)는 타이밍 제어부(100)로부터 인가되는 백라이트 제어신호(Sb)에 따라 액정 표시 패널(400)의 후면에 배치된 백라이트부(600)를 구동하기 위한 소정의 전압을 인가한다. 상기 백라이트부(600)는 필드순차(Field-Sequiential)구동방식의 경우 레드, 그린 및 블루광을 순차 출력하는 레드 LED, 그린 LED 및 블루 LED로 이루어질 수 있으며, 컬러필터를 이용하는 구동방식의 경우 화이트광을 출력하는 화이트 LED 또는 CCFL(Cold Cathode Fluoresence Lamp)일 수 있다. 컬러필터를 이용하는 구동방식의 액정표시장치의 경우 각 단위화소마다 레드, 그린 및 블루의 컬러필터가 공통전극상에 위치한다.
위와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 액정 표시 장치는 초기 기동시 고속으 로 액정을 벤드 전이 시키기 위하여 소스 드라이버(300)에서 5V 내지 7V의 낮은 펄스파형의 전이 전압을 액정 화소전극에 인가함으로써, 종래와 같이 고전압을 인가하기 위한 별도의 DC-DC컨버터를 사용하지 않으므로 그만큼 부품비용의 절감 효과가 있으며, 고전압을 사용하지 않기 때문에 소비전력 또한 감소되는 효과를 가져온다.
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 액정 표시 장치의 액정의 구동과정을 나타내는 타이밍도이다.
도 6을 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 액정 표시 장치는 초기 기동시 액정의 벤드 전이를 위하여 상기 소스 드라이버(300)에서 일정주파수를 가지고 펄스파형의 전압을 전이 전압(Vtb)으로 전이 시간(Tb)동안 데이터라인(D1-Dm)을 통하여 화소전극에 인가한다. 상기 펄스파형의 최대전압은 소스 드라이버(300)의 최대출력과 관련하여 5V 내지 7V 전압차를 가지는 것이 바람직하다. 액정의 벤드 전이가 완료된 후 화상 표시 기간에는 일반적인 영상신호에 따른 파형의 데이터 전압이 인가되고, 백라이트를 구동하여 이미지 표시가 수행된다. 도 6에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 액정 표시 장치는 액정 초기 벤드 전이를 위하여 낮은 펄스파형의 전압(Vtb)을 액정 양단의 전극에 인가 함으로써 종래의 액정 표시 장치에서 DC고전압(Vta)보다 더 낮은 펄스 전압(Vtb)으로 종래의 전이 시간(Ta)보다 전이 시간(Tb)을 낮출 수 있다.
도 7은 본 발명의 실시예에 따른 액정 표시 장치에 펄스파형의 전이전압과 DC형태의 전이전압을 인가시 액정의 상태변화를 나타낸 액정상태도이다.
도 7을 참조하면, 도 7의 (a)는 펄스파형의 전압 6V를 인가시 즉, 온(ON)전압시 6V, 오프(OFF)전압시 0V를 0.5초 동안 500Hz의 주파수로 액정에 인가하여 액정의 전이 상태를 관찰한 것이다. 도 7의 (a)에 나타난 것과 같이, 6V의 펄스파형의 전압을 인가시 액정 표시 패널의 전체 액정은 벤드 전이가 완료되었다. 여기서, 펄스파형의 전압인가 시간은 0.5초동안 인가 하였지만, 종래의 전이 시간과 같이 1초동안 인가할 수도 있다. 따라서, 상기 펄스파형의 전이 전압은 0.5초 내지 1초 인것이 바람직하다. 또한, 액정 표시 패널(400)내의 TFT의 주파수의 경우 100Hz로 구동되기 때문에 상기 펄스파형의 전압은 500Hz 이하 100Hz 이상의 주파수인 것이 바람직하다.
반면에, 도 7의 (b)는 DC전압 6V를 0.5초 동안 액정에 인가하여 액정의 전이 상태를 관찰한 것이다. 6V의 DC전압을 인가시 액정 표시 패널의 전체 액정은 도 7의 (b)와 같이 진행되고 있다. 즉, 도면의 회색 부분(1)은 전이가 진행중인 부분이고, 도면의 오랜지색 부분(2)은 전이가 이루어지지 않은 부분으로서, 동일한 전압으로 DC전압을 인가하는것 보다 펄스파형의 전압을 인가하는 것이 액정 벤드 전이에 더 빠르게 도달함을 알 수 있다.
위와 같이, 펄스파형의 전압을 인가시 고속의 벤드 전이가 가능한 이유에 대하여 도 8을 참고하여 설명하기로 한다.
도 8은 액정의 벤드 전이를 위한 전이 전압 인가에 따른 액정 상태의 변화도 이다.
도 8을 참조하면, 왼쪽의 회색 부분은 스프레이(Splay)상태이고, 오른쪽의 검은 부분은 벤드(Bend) 상태를 나타내며, 중간부분은 본 발명의 실시예에 따른 전이전압을 펄스타입의 파형으로 인가시 온(ON)전압 인가시의 액정 상태변화와 오프(OFF)전압 인가시의 액정 상태변화를 나타낸 것이다.
OCB 모드에서 벤드 전이를 위해서는 일정 에너지 레벨을 넘어서서 스프레이(Splay)상태에서 벤드(Bend)상태로 전이가 이루어진다. 이와 같이 스프레이(Splay)상태에서 벤드(Bend)상태로 전이 하기 위해서는 불연속적인 에너지 구간을 지나야한다. DC전압을 액정에 인가시 상기 불연속적인 에너지 레벨을 넘기 위해서는 상당히 높은 전이 전압 및 전이 시간이 요구된다. 따라서, 종래의 액정표시장치는 DC고전압을 액정에 인가하였다.
그러나, 펄스파형의 온(ON)전압 인가시 도8에서와 같이 초기 전이핵이 형성되어지며, 오프(OFF)전압 인가시 벤드(Bend) 전이로 된 부분의 일부가 다시 스프레이(Splay)상태로 복원되어지는 순간 다시 온(ON)전압이 인가되어 지므로 벤드(Bend)성장 측면에서 DC전압보다 펄스파형의 전압인가가 유리하므로 낮은 전압에서 초기 벤드 전이가 가능하다.
위와 같이, DC 전압 인가시 도 8의 중간부분인 벤드(Bend) 성장 경계면데서 상당히 높은 전압이 요구되므로 성장속도가 느린 반면 펄스파형의 전압을 인가시 오프(OFF)전압 인가 후 온(ON)전압 인가시 이러한 경계면에서의 불연속적인 에너지가 DC전압 인가시 보다 상대적으로 낮아지는 경향을 보인다.
이상에서 살펴본 바와 같이 본 발명의 실시예에 따른 액정 표시 장치는 액정양단에 5V 내지 7V의 낮은 펄스파형의 전압을 인가함으로써, 고속으로 벤드 전이 시킬 수 있음은 물론이고, 소스 드라이버에서 펄스파형의 전이 전압을 인가할 수 있어 종래 고전압인가에 사용되었던 DC-DC컨버터를 사용하지 않으므로 그만큼 부품비용의 절감 효과가 있으며, 낮은 전압을 사용하기 때문에 소비전력이 감소되는 효과가 있다.
이상에서는, 본 발명의 일실시예를 들어 설명하였지만, 본 발명의 권리범위는 상기 실시예에 한정되지 않고, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가지는 자가 아래 특허청구범위를 통해 쉽게 변형 또는 치환한 것 또한 본 발명의 권리범위 속한다.
본 발명의 실시예에 따른 액정 표시 장치는 액정에 낮은 펄스파형의 전압으로 고속으로 벤드 전이 시킬 수 있는 효과가 있다.
또한, 소스 드라이버에서 펄스파형의 전이 전압을 인가할 수 있어 종래 고전압인가에 사용되었던 DC-DC컨버터를 사용하지 않으므로 그만큼 부품비용의 절감 효과가 있다.
또한, 낮은 초기 벤드 전이 전압을 사용하기 때문에 소비전력이 감소되는 효과가 있다.

Claims (26)

  1. 다수의 스캔라인과 다수의 데이터라인이 교차하는 영역에 위치하며, 공통전극, 화소전극 및 액정으로 이루어진 액정 캐패시터를 포함하는 다수의 화소회로를 포함하는 액정 표시 패널;
    상기 다수의 스캔라인을 통하여 상기 다수의 화소회로를 선택하기 위한 게이트 전압을 인가하는 스캔 드라이버;
    상기 다수의 데이터라인을 통하여 상기 다수의 화소회로에 데이터 전압을 인가하는 소스 드라이버;
    상기 액정 표시 패널에 광원을 인가하는 백라이트부;
    상기 백라이트부에 백라이트 전압을 인가하는 광원 제어기; 및
    상기 스캔 드라이버, 상기 데이터 드라이버 및 상기 광원 제어기의 동작을 제어하기 위한 제어신호를 인가하는 타이밍 제어부를 포함하며,
    상기 소스 드라이버는 초기구동시 일정시간동안 온/오프가 반복되는 펄스파형의 전압을 인가하는 것을 특징으로 하는 액정 표시 장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 액정은,
    OCB(Optical Compensation Birefringency) 액정인 것을 특징으로 하는 액정 표시 장치.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 일정시간은.
    상기 액정이 스프레이 상태에서 벤드 상태로 전이될 때까지의 시간인 것을 특징으로 하는 액정 표시 장치.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 일정시간은,
    0.5초 내지 1초인 것을 특징으로 하는 액정 표시 장치.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 펄스파형의 전압은,
    최대전압이 5V 내지 7V인 것을 특징으로 하는 액정 표시 장치.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 펄스파형의 전압은,
    최저전압이 0V인 것을 특징으로 하는 액정 표시 장치.
  7. 제 5 항에 있어서,
    상기 공통전극은,
    접지(ground)에 연결되는 것을 특징으로 하는 액정 표시 장치.
  8. 제 1 항에 있어서,
    상기 펄스파형의 전압은,
    100Hz 내지 500Hz의 주파수를 가지는 것을 특징으로 하는 액정 표시 장치.
  9. 제 1 항에 있어서,
    상기 타이밍 제어부는,
    상기 펄스파형의 전압이 인가되는 동안 상기 백라이트부의 광원을 오프하도록 상기 광원 제어기에 제어신호를 인가하는 것을 특징으로 하는 액정 표시 장치.
  10. 제 1 항에 있어서,
    상기 백라이트부는,
    상기 레드, 그린 및 블루 광을 순차 발광하는 레드LED, 그린LED 및 블루LED로 구성된 것을 특징으로 하는 액정 표시 장치.
  11. 제 1 항에 있어서,
    상기 백라이트부는,
    상기 화이트 광을 발광하는 화이트LED 또는 CCFL(Cold Cathode Fluoresence Lamp)로 구성된 것을 특징으로 하는 액정 표시 장치.
  12. 제 11 항에 있어서,
    상기 액정 표시 장치는,
    상기 백라이터부에서 발광하는 빛을 필터하는 레드, 그린 및 블루 컬러필터를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 액정 표시 장치.
  13. 제 1 항에 있어서,
    상기 화소회로 각각은,
    상기 스캔라인의 선택전압에 응답하여 상기 데이터라인을 통하여 전달되는 펄스파형의 전압 또는 데이터 전압을 상기 화소전극에 전달하는 스위칭 트랜지스터; 및
    상기 펄스파형의 전압 또는 데이터 전압을 저장하는 저장 캐패시터를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 액정 표시 장치.
  14. 화소전극과 공통전극 및 액정으로 이루어진 액정 캐패시터를 포함하는 다수의 화소회로, 상기 다수의 화소회로가 다수의 스캔라인과 다수의 데이터라인이 교차하는 영역에 배치된 액정 표시 패널과, 상기 다수의 화소회로에 게이트전압을 인가하는 스캔 드라이버와, 상기 다수의 화소회로에 데이터전압을 인가하는 소스 드라이버 및 상기 액정 표시 패널의 후면에 배치된 백라이트부에 구동전압을 인가하는 광원제어기를 포함하는 액정표시장치의 구동 방법에 있어서,
    (a) 상기 소스 드라이버에서 일정시간동안 온/오프가 반복되는 펄스파형의 전압을 출력하는 단계;
    (b) 일정시간 경과 후 상기 소스 드라이버에서 데이터 전압을 출력하는 단계; 및
    (c) 상기 액정 표시 패널에 상기 백라이트부의 광원을 인가하는 단계를 포함하는 액정 표시 장치의 구동방법.
  15. 제 14 항에 있어서,
    상기 액정은,
    OCB(Optical Compensation Birefringency) 액정인 것을 특징으로 하는 액정 표시 장치의 구동방법.
  16. 제 14 항에 있어서,
    상기 일정시간은.
    상기 액정이 스프레이 상태에서 벤드 상태로 전이될 때까지의 시간인 것을 특징으로 하는 액정 표시 장치의 구동방법.
  17. 제 14 항에 있어서,
    상기 일정시간은,
    0.5초 내지 1초인 것을 특징으로 하는 액정 표시 장치의 구동방법.
  18. 제 14 항에 있어서,
    상기 펄스파형의 전압은,
    최대전압이 5V 내지 7V인 것을 특징으로 하는 액정 표시 장치의 구동방법.
  19. 제 18 항에 있어서,
    상기 펄스파형의 전압은,
    최저전압이 0V인 것을 특징으로 하는 액정 표시 장치의 구동방법.
  20. 제 18 항에 있어서,
    상기 (a)단계에서,
    상기 공통전극은 접지(ground)에 연결되는 것을 특징으로 하는 액정 표시 장치의 구동방법.
  21. 제 14 항에 있어서,
    상기 (a) 단계 및 (b) 단계에서,
    상기 스캔 드라이버는 상기 다수의 스캔라인을 통하여 다수의 화소회로에 게이트 전압을 인가하는 것을 특징으로 하는 액정 표시 장치의 구동방법.
  22. 제 14 항에 있어서,
    상기 펄스파형의 전압은,
    100Hz 내지 500Hz의 주파수를 가지는 것을 특징으로 하는 액정 표시 장치의 구동방법.
  23. 제 14 항에 있어서,
    상기 백라이터부는,
    상기 레드, 그린 및 블루 광을 순차 발광하는 레드LED, 그린LED 및 블루LED로 구성된 것을 특징으로 하는 액정 표시 장치의 구동방법.
  24. 제 14 항에 있어서,
    상기 백라이터부는,
    상기 화이트 광을 발광하는 화이트LED 또는 CCFL(Cold Cathode Fluoresence Lamp)로 구성된 것을 특징으로 하는 액정 표시 장치의 구동방법.
  25. 제 24 항에 있어서,
    상기 액정 표시 장치는,
    상기 백라이터부에서 발광하는 빛을 필터하는 레드, 그린 및 블루 컬러필터를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 액정 표시 장치의 구동방법.
  26. 제 14 항에 있어서,
    상기 화소회로 각각은,
    상기 스캔라인의 선택전압에 응답하여 상기 데이터라인을 통하여 전달되는 펄스파형의 전압 또는 데이터 전압을 상기 화소전극에 전달하는 스위칭 트랜지스터; 및
    상기 펄스파형의 전압 또는 데이터 전압을 저장하는 저장 캐패시터를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 액정 표시 장치의 구동방법.
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100683801B1 (ko) 2005-12-07 2007-02-15 삼성에스디아이 주식회사 Ｏｃｂ 액정표시패널의 전이구동장치 및 그 방법
CN104680984A (zh) * 2013-10-31 2015-06-03 乐金显示有限公司 背光单元和使用该背光单元的液晶显示器

Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101272333B1 (ko) * 2006-09-27 2013-06-10 삼성디스플레이 주식회사 액정 표시 장치 및 그의 구동 방법
TWI380004B (en) * 2008-10-20 2012-12-21 Ind Tech Res Inst Light source detection and control system
EP2450739A4 (en) * 2009-07-03 2017-08-09 Sharp Kabushiki Kaisha Liquid crystal display device and light source control method
CN114326193B (zh) * 2021-12-30 2024-01-26 惠科股份有限公司 柔性彩膜基板、显示面板、显示装置及电子设备

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH10206822A (ja) * 1997-01-20 1998-08-07 Internatl Business Mach Corp <Ibm> 電圧印加駆動方式
KR100457189B1 (ko) * 1999-12-27 2004-11-16 마쯔시다덴기산교 가부시키가이샤 액정표시장치 및 그 구동방법
US20050156839A1 (en) * 2001-11-02 2005-07-21 Webb Homer L. Field sequential display device and methods of fabricating same

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100683801B1 (ko) 2005-12-07 2007-02-15 삼성에스디아이 주식회사 Ｏｃｂ 액정표시패널의 전이구동장치 및 그 방법
CN104680984A (zh) * 2013-10-31 2015-06-03 乐金显示有限公司 背光单元和使用该背光单元的液晶显示器
US9478175B2 (en) 2013-10-31 2016-10-25 Lg Display Co., Ltd. Backlight unit and liquid crystal display using the same

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